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2.1低音炮功率放大器全解

2.1低音炮功率放大器全解
2.1低音炮功率放大器全解

四川信息职业技术学院科技创新工程实训论文

论文题目: 2.1低音炮功率放大器

专业: 电气自动化工程技术

班级: 电气13-4班

学号: 1340126、1340136、1340098 姓名: 母昌富、王成宏、陈卓彦

指导教师: 文家雄

二零一五年一月九日

目录

摘要 (1)

第1章绪论 (2)

1.1课题意义 (2)

1.2课题背景 (2)

1.3课题内容 (3)

2章功放的分类 (4)

2.1功能分类 (4)

2.2用途分类 (4)

第3章功放的性能 (5)

3.1性能指标 (5)

3.2失真与阻抗影响 (5)

第4章功放的原理 (6)

4.1工作原理 (6)

4.2 电源部分 (6)

4.3 放大部分 (7)

4.4 调音部分 (9)

第5章系统调试 (10)

5.1 电路板的调试 (10)

5.2包装制作 (11)

总结 (12)

致谢 (13)

摘要

电路共使用4个LM1875集成块,其中2个负责左右声道。另外2个接成BIT 电路供超低音使用。前级运放采用原装拆机大S5532,板子用料:0.25瓦五环金属膜电阻,独石无极限电容,电容为6800/15V直流负反馈BTL功放电路,制作LM1875直流负反馈BTL功放电路 LM1875功率放大器电路简单,音色优美,具有胆机音色.用其制作的功率放大器,在正负15V电压下输出功率可达15W.为了输出更大的功率,可以接成 BTL电路.以下电路输出功率超过60W(8欧喇叭),是制作成的电流负反馈电路,音色更优美.LM1875音频功率放大器是单片音频功率放大器,在工作电源电压为±15V、负载阻抗为8Ω时,输出功率为25W。当电源电压为±15V、负载阻抗为8Ω时,输出功率可达25W。该电路具有外围元件少、调试简单、音频功率带宽较宽(可达70kHZ)、在大信号输出时失真小等特点,电路内部

关键词音频功率放大器;LM1875;立体声音频

第1章绪论

1.1课题意义

通过了解LM1875各项参数及其含义,制作音频功放电路,在多用板焊接成作品并调试好,输入歌曲等音频信号后能够从扬声器放出来,实现预期成果制作一款由LM1875构成的音频功率放大器硬件作品并调试好。制作一LM1875构成的音频功率放大器,并进行硬件制作硬件和调试,提高大家对电子技术基础知识的动手能力和综合应用能力,加深对电子技术知识的理解,增强学生的学习兴趣。培养了学生的工程实践能力、动手能力、创新能力。提高了学生实验兴趣和效率,加强了学生课程制作、毕业制作、各种电子制作竞赛和各种创新活动能力,同进也提高了学生的就业能力。

1.2课题背景

近年来,由于国民经济的增长和科学技术的发展,随着电子技术的飞速发展,电子产品越来越普遍,尤其是MP3、MP4等播放器已逐渐高度普及,目前家庭和个人对音响设备有非常大的需求,对功能也有更高的要求。因为大多数DVD、MP3、MP4音质音效不够好,灵敏度以及功率也不高,功率小体积大的音响已逐渐被淘汰,而且现代社会提倡节能,环保,所以更多的消费者在音响设备的选择上也更倾向于体积小,功率大,灵敏度高的产品。

这次我组装的音响弥补了功率损耗大的缺陷,是利用LM1875芯片来完成,具有双声道和重低音功能;而且围绕功率大、体积小、节能等特点的理念进行制作,符合很多用户的需求。音频功放(APA)技术的最新发展进一步提高了音响的音质,以及人们生活水平的不断提高,各种新型家庭影院的新技术、新品种器材不断涌现,市场中的音响设备品种繁多,音响爱好者被商店里的设备搞得眼花缭乱,无从下手,往往投入较大的资金而得不到较好的重放效果。高保真功放就克服了传统音响的这些缺点.表现出了声音的真实性.

LM1875功率放大器就是使重放的声音跟真实的声音高度相似.如果从重放声的角度来讲,高保真音响系统非常讲究表现音乐的内涵和细节,通过器材的重放能够表现出音乐所要表达的深刻含义,与欣赏者产生情感上的交流,在重放时对音乐中的细微声音都能表现出来。

1.3课题内容

功放是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路制作和生产工艺上也各不相同。本文主要介绍高保真功率放大器,我们所用的芯片LM1875,放大器它具有非常低真度和高品质的性能,最少的元件,保护电路包括内部电流限制和热关断。并且在第四章中详细的介绍了LM1875,已在各种多媒体音响里面得到了广泛的运用。第一章着重介绍了音响的定义、种类、原理及性能参数,第五章论述了电路板的制作和调试的过程,及包装制作,最后做出了总结。

2章功放的分类

2.1功能分类

按功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类)和丁类功放(又称D类)。按功放中功放管的类型不同,可以分为胆机和石机。胆机是使用电子管的功放。石机是使用晶体管的功放。按功能不同,可以前置放大器(又称前级)、功率放大器(又称后级)与合并式放大器。功率放大器简称功放,用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。前置放大器是功放之前的预放大和控制部分,用于增强信号的电压幅度,提供输入信号选择,音调调整和音量控制等功能。前置放大器也称为前级。将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器,我们常见的功放机一般都是合并式的。

2.2用途分类

1、按照用途不同,分AV功放和Hi-Fi功放、AV功放是专门为家庭影院用途而制作的放大器, Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而制作的放大器,一般为两声道制作,且没有显示屏。

2、按照使用元器件的不同,功放又有“胆机”[电子管功放],“石机”[晶体管功放],“IC功放”[集成电路功放]。近年来由于新技术,新概念在胆机中的使用,使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩,它的声音优美。

3、功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。详细分类又有“HI-FI功放”“AV功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。

第3章功放的性能

3.1性能指标

1、功放的主要性能指标有输出功率,频率响应,失真度,信噪比,输出阻抗,阻尼系数等。

2、输出功率:单位为W,由于各厂家的测量方法不一样,所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率,最大输出功率,音乐输出功率,峰值音乐输出功率。

3、音乐功率:是指输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。

4、峰值功率:是指在不失真条件下,将功放音量调至最大时,功放所能输出的最大音乐功率。

5、额定输出功率:当谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说,峰值功率大于音乐功率,音乐功率大于额定功率,一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。

6、频率响应:表示功放的频率范围,和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。家用HI-FI功放的频响一般为20Hz--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。一些极品功放的频响已经做到0-100KHZ。

3.2失真与阻抗影响

1、失真度:理想的功放应该是把输入的讯号放大后,毫无改变的忠实还原出来。但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较,往往产生了不同程度的畸变,这个畸变就是失真。

2、信噪比信噪比是指功放输出的各种噪声说明功放的噪声越小,性能越好。一般要求在50dB以上,优质功放的信噪比大于72dB。

第4章功放的原理

4.1工作原理

LM1875是一个集成的功率放大器,它能提供非常低的失真和高性能,非常适合消费级的音频应用。LM1875能提供20W的功率,在负载4欧姆或者8欧姆,电源电压±15V情况下,它可能能提供超过25W的功率。这放大器只需要很少的外围元件。它含有防止过载装置包括电流过载限制和过热自动关闭。LM1875采用先进的电子电路制作技术和工艺,因此它甚至能在高输出时候,低失真。其他出众的产品特性有:高增益(High Gain),高转换速率,和宽的功率宽带,范围宽的输出电压,高电流能力,和适应范围宽的电源电压。这放大器是内置地补偿的和稳定的,为了那大于等于10的增益。

4.2 电源部分

电源系统通常由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等构成。电源变压器将电网提供的交流电压变换到电子线路所需的交流电压范围,同时还可起到直流电源与电网的隔离作用,可升压也可降压。整流电路将变压器变换和交流电压变为单向脉动直流电压。滤波电路对整流输出的脉动直流进行平滑处理。稳压电路将滤波输出的直流电压进行调节,以保持输出电压的基本稳定。出于我们对电路的选择,还有考虑到LM1875的特性,我们选择输入为15V交流电压,经整流桥堆整流后输出±15V双向直流电压。然后经电容滤波升压输出双向直流电压输出,如图4-1所示。

图4-1电源系统

绝对最大额定参数、电源电压60V 、输入电压 Vcc 、贮存温度-65℃到150℃、节点温度150℃、引脚稳定(焊接中,10秒)、θJC =3℃θJA =73℃如图4-2所示。

图4-2音频输出

4.3 放大部分

放大我们采用的芯片是LM1875,LM1875是美国国家半导体公司(NS )推出的高保真集成电路。它的适应性很强,可以按OTL ﹑OCL 及BTL 的不同接法,制作成不

同形式的功率放大器。广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。它形如一只中功率管,体积小巧,外围电路简单,且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护,是中高档音响的理想选择之一。

它是一高质量的音响放大器,在电压为±15V时,它可以为4欧姆的负载提供15W的输出功率,产生的失真度为10%,当输出为20W的功率时,输出的失真度为0.015%。它为TO-220封装,1脚‘+’输入,2脚‘-’输入,3脚‘地’,4脚‘输出’,5脚电源‘+’。注意采用双电源供电时,必需使用绝缘垫,如图4-3所示。

图4-3多级运算放大

4.4 调音部分

在调音块里,我们以TA7625芯片为核心制作,此芯片能控制双声道的音量就高低音,我们采用的是15V电源供电,音频输出如图4-4所示。

图4-4左右声道输出

第5章系统调试

5.1 电路板的调试

本功放板调试特别简单,电路板焊好电子元件后,要仔细检查电路板有无焊错的地方,特别要注意有极性的电子元件,如电解电容,桥式整流堆,一旦焊反即有烧毁元器件之险,请特别注意。开始第一步静态调试的时候,就是由于电解电容极性接反,而且电流偏高,电容被烧掉了,经过失败的教训后,总结经验,用万用表仔细的检查电路的每一个部分,如图5-1所示。

图5-1功放电路板

第二步就是动态调试,先输入信号源1000Hz, 用示波器测到此时输出波形电压有效值为U=17V,看示波器上的波形是否失真,然后测失真度, 最后接上8Ω扬声器,CD机播放惠威测试音乐作为输入信号,旋转音量电位器,音量大小应该有变化,当旋转音量电位器慢慢增大听是否扬声器失真,旋转音量电位器慢慢减小到最小听扬声器是否有噪音有的话说明放大器音质不是很好,调节高低音旋钮,就可以听到各种频率变化时,所输出来的悦耳的声音了,这就是音响的效果,如图5-2所示。

如图5-2动态调试

5.2包装制作

由于条件和时间问题,此次包装盒我们采用的是硬木板做为全频一对、低音一个、并用白色木板做我们这次的包装纸,使机箱外表美观,以下是机箱数据和机箱立体图,功放尺寸大小表5-1所示。

表5-1功放尺寸大小

总结

经过多次测试和改善,我们的家用功放取得了初步成功,我们的电路输入电源电压为±15V,电路调试所达到的试听效果是所输出的声音悦耳动听,达到我们先前的预测,电路越是简洁,电信号在传输过程中的损失就越小,电路对电信号的影响也就越小,失真也就越小,重放的音质也就越好。

通过这次的毕业制作,使我进一步巩固了所学的知识,理论和实践方面都有了很大的提高,也是对我们大学所学的东西的一次肯定,但由于时间短、经验少、设备和资料缺乏,本次的制作还是存在一些不足之处。比如可以简化电路、美化外观、信号干扰、散热片整体性的制作等,还有布线这方面有待进一步改进,本放大器适用性强,可扩展到±12V~±15V,10W~15W的功放,并且用途广泛,比如在商场、家里、KTV、学校等。

致谢

本制作是在指导老师文老师的指导下进行的,文老师的帮助与关怀,从他的身上我们学到的不仅仅是知识,更多的是做人。文老师严谨治学,为人谦逊,在产品制作与论文的写作过程中,文老师没有给我任何压力,让我拥有了很大的发挥空间。

他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。导师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀。从尊敬的导师身上,我不仅学到了扎实、宽广的专业知识,也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。

一日为师终身为父。在此,我也要向两年来辛勤培养和教育,关心,帮助我的恩师们表示我最诚挚的敬意和感谢!我对于父母不能用感谢,更多的是愧疚。的确,每每想到我的父母,眼底总是涌动出愧疚的泪水,他们给了我生命、思想和全部的爱,在我近二十年的读书生涯中,他们用自己微薄的力量保护着我,用自己辛勤的劳动支持着我最后感谢父母多年来在学业和生活上给予我的物质帮助,感谢所有支持过我们的人,你们的关心和鼓励将使我们在工作和学习中不断进取。

参考文献

[1]范次猛.电子技术基础. 北京:电子工业出版社,2009

[2]石小法.电子技术.北京:高等教育出版社,2000

[3]张惠敏.电子技术.北京:化学工业出版社,2006

[4]郑慰萱.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,1990

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[5]王庆忠.电子技术基础.北京:高等教育出版社,2001

[6]陈小虎.电子技术.北京:高等教育出版社,2000

[7]范次猛.电子技术基础与技能.北京:电子工业出版社,2010

[8]秦曾煌.电子技术.北京:高等教育出版社,2004

设计一台OCL音频功率放大器

课程设计二: 设计一台OCL音频功率放大器 实验报告 (1) 课题名称:设计一台OCL音频功率放大器 (2) 内容摘要:设计并制作调试一台技术指标满足要求的OCL音频 功率放大器 (3) 设计指标(要求): 1、最大不失真输出功率:P OM>= 10W 2、负载阻抗(扬声器):R L = 8Ω 3、频率响应:f L =100Hz ,f H = 15KHz 4、输入电压:<= 100 mV 5、失真度:γ<= 5% (4)系统框图: (5)各单元电路设计、参数计算和元器件选择: 电阻:R1=4.7K R2=4.3K R3=47K R7=6.8K R8=1K(电位器) R9=10K R10=22

R11=220 R12=22 R13=220 R14=0.5 R16=8 电容: C1=C2=10uF C4=C5=220uF C6=C7=0.01uF 晶体管: D882; IIP41C(两个); B772 二极管: 两个 一、P O = 6W 二、各级电压增益分配 整机电压增益: i O um U U A = 由 L O O R U P 2 = 有 9.68*6===L O O R P U V 691.0 9 .6===i O um U U A 输入级、中间级、输出级增益分别为:3 21,,u u u A A A 有:321**u u u um A A A A = 输入级为射随器,A U1 = 1 , 取中间级增益都为8、输出级增益为9,稍有富裕。 三、确定电源电压 通常取最大输出功率P om 比P o 大一些

W P P O O m 96*5.1)2~5.1(=== 最大输出电压可由P om 来计算(峰值) 128*9*22===L om om R P U V p 考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降,电源电压V cc 要大于U om ,一般为: ===128.01 1Om CC U V η15 V 取V CC =15 V 四、功率输出级计算 1、选择大功率管 最大反压:3015*22==≈CC CEM V U V 每管最大电流:85.18 15==≈L CC CM R V I A 取I CM >=2.5 A 每管最大集电极功耗:8.19*2.02.0==≈O m CM P P W 取P CM >=2.5W 注意二个功放管参数对称、β接近。 2、选择互补管, 计算电阻 确定分流电阻(R 19、 R 21 ) 要使互补管的输出电流大部分注入到功放管基极,通常 8)501)(10~5()10~5(2019+===i R R R 取R 19 =R 20 =0.2K Ω 平衡电阻:R 18 =R 20 = R 19/10 =0.2/10 =20 Ω

OCL功率放大器

带三段均衡的OCL 功率放大器(C题)设计报告

功率放大器 摘要:本设计主要是音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,输出的功率尽可能大(功放管的电压和电流变化范围很大),输出信号的非线性失真尽可能的小(在大信号状态下,电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区),效率尽可能高(负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比),实现了对功率的放大作用。 功率放大电路的电路形式很多,有双电源供电的OCL互补对称功放电路,单电源供电的OTL功放电路,BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路,等等。我选用的是双电源供电的OCL互补对称功放电路。 本次设计选用了双运放LM358、二端接口若干、三极管9013、9012、BD237、BD238、TIP41、TIP42、L7812、L7912、电阻若干、电容若干、构成了三段均衡电路和功率放大电路。经测试成功的使功率放大,达到了对声音的放大效果。 关键字:LM358 功率放大

1 方案比较与论证 方案一:采用LM358双运放设计电路和四个三极管组成,运放为电路的驱动级电路。差分电压±30V,输入电压±16.5V。四个三极管构成功率输出级由双电源供电的OCL互补功放电路构成。为了克服交越失真,由二极管和电阻构成输出级的偏置电路。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真,电路中引入电压串联负反馈。功率放大器的作用是给音响放大器的负载(一般是扬声器)提供所需要的输出功率。 方案二:采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,其内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“V o”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放,输出端V o的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。 方案选取:本设计选择方案一采用LM358和三级管就能满足实验要求了,这样设计电路简单,应用简单。

OCL功率放大器的设计报告解析

课程设计报告 题目:由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计 学生姓名:郭二珍 学生学号: 07 系别:电气学院 专业:自动化 届别: 2015年 指导教师:廖晓纬 电气信息工程学院制 2014年3月

OCL功率放大器的设计 学生:郭二珍 指导老师:廖晓纬 电气学院10级自动化 1、绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电,使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下,也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容,使放大器的频率特性得到扩展。OCL 功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点,因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。 功率放大器可分为三种工作状态:(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点,输出的是一种没有削波失真的完整信号,但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处,放大器只有半波输出,存在严重的失真。 (3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处,克服了乙类互补电路产生交越失真,提高了效率。 因此,本设计可采用甲乙类互补电路。

2、内容摘要 本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV,负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P ≥2W,功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ o 功率放大电路实质上是能量转换电路,它主要要求输出功率尽可能大,效率尽可能的高,非线性失真尽可能要小,功率器件的散热较好。 本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。 此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类,其目的是为了减少“交越失真”。 由于两管的工作点稍高于截止点,因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样,便可克服管子的死区电压,使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化,从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级,前者为后者提供一定的电压幅度,后者则向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。 因此,需要设计两部分,即驱动级和功率输出级。

模电音频功率放大器课程设计

课程设计报告 学生姓名:张浩学学号:201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111) 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师:张光烈职称: 2013 年 7月 4 日

1、设计题目:音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求: 要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路,负载为扬声器,阻抗8。 指标:频带宽50HZ~20kHZ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于8W;输入灵敏度为100mV,输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管,三极管,几种放大电路,信号运算与处理电路,正弦信号产生电路,直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出频率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器,该放大器采用复合管无输出耦合电容,并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真,复合管的基本组合提高电路功率,交直流反馈电路,对称电路,并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数,使用multism 软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。 3、整体电路设计: ⑴方案比较: ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w,输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源只需接+19v,另一端接地,负载是阻抗为8Ω的扬声器,输出功率大于8w。 通过比较,方案①的输出功率有30w,但其输入要求比较苛刻,添加了实验难度。而方案②的要求不高,并能满足设计要求,所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图:

OCL音频功率放大器设计实验报告

O C L音频功率放大器设计调试报告 班级 11级电子(2)班 学号 2 姓名芮守婷 2013 年 6月 5日

一、实验目的 1、通过亲自实践,用分立元件搭接焊接成一个低频功放,在使其正常工作的基础上通过调试以达到优化的目的; 2、通过此次试验验证模拟电子技术的有关理论,进一步巩固自身的基本知识和基础理论。 3、通过实验过程培养综合运用所学知识解决实际问题的工作能力; 4、同时提高提高团队意识,加强协作精神。 二、指标要求 1、输出功率:≧20W 2、负载:8欧 3、电压增益:40dB 4、带宽:10HZ~40KHZ 三、功放的分类及简单介绍 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。 功率放大电路的电路形式很多,有双电源供电的OCL互补对称功放电路,单电源供电的OTL功放电路,BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路,等等。我选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类。推挽功率放大器的工作状态之所以设为甲乙类而不是乙类,其目的是为了减少“交越失真”。若设置为乙类状态,由于两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上,因而没有基极偏流。这时由于管子输入特性曲线有一段死区,而且死区附近非线性又比较严重,因而在有信号输入、引起两管交替工作时,在交替点的前后便会出现一段两管电流均为零或非线性严重的波形;对应地,在负载上便产生了交越失真。 将工作状态设置为甲乙类便可大大减少交越失真。这时,由于两管的工作点稍高于截止点,因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样,便可克服管子的死区电压,使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化,从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级,前者为后者提供一定的电压幅度,后者则向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。

音频功率放大器

河南城建学院 《电子线路设计》课程设计说明书 设计题目:音频功率放大器 专业:计算机科学与技术 指导教师:杜小杰 班级:0814141 学号:081414109 姓名:罗含霜 同组人:娄莉娟 计算机科学与工程学院 2016 年6月6日

前言 在介绍音频功率放大器的文章中,有时会看到“THD+N”,THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的缩写,译成中文是“总谐波失真加噪声”。它是音频功率放大器的一个主要性能指标,也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。 THD+N性能指标 THD+N表示失真+噪声,因此THD+N自然越小越好。但这个指标是在一定条件下测试的。同一个音频功率放大器,若改变其条件,其THD+N的值会有很大的变动。 这里指的条件是,一定的工作电压VCC(或VDD)、一定的负载电阻RL、一定的输入频率FIN(一般常用1KHZ)、一定的输出功率Po下进行测试。若改变了其中的条件,其THD+N值是不同的。例如,某一音频功率放大器,在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW条件下测试,其TDH+N=0.003%,若将RL改成16欧,使Po 增加到50mW,VDD及FIN不变,所测的TDH+N=0.005%。 一般说,输出功率小(如几十mW)的高质量音频功率放大器(如用于MP3播放机),它的THD+N指标可达10-5,具有较高的保真度。输出几百mW的音频功率放大器,要用扬声器放音,其THD+N一般与为10-4;输出功率在1~2W,其THD+N 更大些,一般为0.1~0.5%.THD+N这一指标大小音频功率放大器的结构类别有关(如A类功放、D类功放),例如D类功放的噪声较大,则THD+N的值也较A类大。 这里特别要指出的是资料中给出的THD+N这个指标是在FIN=1kHz下给出的,在实际上音频范围是20Hz~20kHz,则在20Hz~20kHz范围测试时,其THD+N要大得多。例如,某音频功率放大器在1kHz时测试,其TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,,其他条件不变,其THD+N变为小于0.5%。 过去有用“不失真输出功率是多少”这种说法来说明其输出功率大小。这话的意思指的是输出的峰峰值没有“削顶”现象出现,即Vout(P-P)=Vcc-(上压差+下压差)这种说法是不科学的。即使不产生削顶,它也有一定的失真。较科学的说法是THD+N在某一指标下可输出的功率是多少。

高保真OCL音频放大器

蚌埠学院模拟电子技术 课程设计 课程名称模拟电子技术课程设计题目名称高保真OCL音频放大器专业班级 学生姓名 学号 指导教师 二○一一年十二月二十五日

目录 一.设计任务书 (2) 1.设计题目: (2) 2.设计要求: (2) 二.总体设计 (2) 1.设计课题的基本要求和实现方法 (2) 2.音频放大器的共组原理 (2) 1.输出级 (3) 2.低音区 (4) 3.高音区 (8) 4.输出级 (11) 三.单元电路设计计算 (12) 1.选择电路形式 (12) 2.各级电压增益的分配 (12) 3.确定电源电压 (13) 4.功率输出及计算(见图4.2.12) (13) 5.推动级的计算 (14) 6.衰减式音调控制电路的计算(参见图4.2.3) (15) 四、调试说明 (16) 1电路检查 (16) 2检查静态 (16) 五、小结与结论 (17) 六、参考文献 (18)

高保真OCL 音频放大器课程设计任务书 一.设计任务书 1.1任务题目 音频放大器电路 1.2 任务要求 ⑴设计、组装、调试音频放大电路; ⑵额定输出功率PO Ω≤1W ,频率响应为10HZ ~40KHZ ; ⑶负载阻抗RL=8Ω,输入阻抗Ri ≥20K Ω; ⑷具有音调控制功能:在1 kHz 处增益为0dB 、100 Hz 和10 kHz 出具有±12dB 的调节范围; 二.总体设计 1. 设计课题的基本要求和实现方法 音频放大器主要用来对音频信号(频率范围大约为数十赫兹~数千赫兹)进行放大,它应具有以下几方面功能: 1. 对音频信号进行电压放大和功率放大,能输出大的交流功率。 2. 具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗,负载能力强。 3. 非线性失真和频率失真要小(高保真)。 4. 能对输入信号中的高频和低频部分(高低音)分别进行调节(增强或减弱),即具有音频调 控能力。 为了实现音频放大电路的上述功能,构成电路时可采用多种方案,比如,可完全采用分立元件组装,也可以采用运算放大器和部分晶体管等分立元件实现,还可用集成音频功率放大电路制作,现在广为应用的是后两种。 无论采用哪种形式,音频放大器的基本组成都应包括以下几部分: 1. 输入级 主要是把输入的音频信号有效的传递到下一级,并完成信号源的阻抗变换。 2. 音调控制电路 完成高低音的提升和衰减,为了与音调控制电路配合,这部分还应设置电压放大电路。 3. 输入级 将电压信号进行功率放大,以使在扬声器上得到足够大的不失真功率。 音频放大器的组成方框图可用4.2.1表示 图4.2.1 音频放大器组成方框图 2. 音频放大器的共组原理

OCL功率放大器报告

1 绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度=200mV,负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥2W,功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz,在最大输出功率下非线性失真系数r≤3%。 驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路,功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真,由二极管和电阻构成输出级的偏置电路,以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真,电路中引入电压串联负反馈。本课程设计是一个OCL功率放大器,该放大器采用复合管无输出耦合电容,并采用正负两组双电源供电。综合了模拟电路中的许多理论知识,巩固了用运放和三级管组成电路的应用,负反馈放大电路基本运算电路的性能与作用。 本设计报告首先对音频功率放大器进行了简单的介绍,选择放大电路的设计方案。选择好合理的方案后对电路的基本构成进行了分析,设计出电路图并且分析该电路,按照课程设计任务书对参数进行分析计算使电路的参数满足设计要求。并且通过ORCAD软件设计出电路图,并对所设计电路工作原理进行分析。利用ORCAD软件对所设计的电路进行模拟与仿真分析分别对静态工作点,瞬态波形分析,频率分析等,对ORCAD进行了一定的简介。然后利用PROTEL软件绘制该电路的PCB印制电路板图,并且对PROTEEL软件进行了一定的简介。最后对电路在面包板上进行连接和到实验室进行调试。写出相关总结和心得体会。

OCL功率放大器全解

课程名称:模拟电子技术课程设计题目: OCL功率放大器 学生姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师:杨艳 日期: 2014 年 10 月 25 日

一、任务及要求: 1.设计任务与要求 (1)采用全部或部分分立元件电路设计一种OCL 音频功率放大器。 (2)额定输出功率P O ≥10W 。 (3)负载阻抗R L =8Ω。 (4)失真度γ≤3%。 (5)设计放大器所需的直流稳压电源。 二.方案设计与论证 1.设计思路 功率放大器的作用是给负载L R 提一定的输出功率,当L R 定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,且效率尽可能高。 由于OCL 电路采用直接耦合方式,为了保证工作稳定,必须采用有效措施抑制零点漂移,为了获得足够大的输出功率驱动负载工作,故需要有足够高的电压放大倍数。因此,性能良好的OCL 功率放大器应由输入级,推动级和输出级部分组成。 2. OCL 功放各级的作用和电路结构特征 输入级:主要作用是抑制零点漂移,保证电路工作稳定,同时对前级(音调控制级)送来的信号作用低失真,低噪声放大。为此,采用带恒流源的,由复合管组成的差动放大电路,且设置的静态偏置电流较小。 推动级的用是获得足够高的电压放大倍数,以及为输出级提供足够大的驱动电流,为此,可采用集电极有源负载的共射放大电路,其静态偏置电流比输入级要大。 输出级的作用是给负载提供足够大的输出信号功率,可采用有复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。 三、单元电路的选择及设计 1、设计方案 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的能转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。

模电课程设计_OCL功率放大器的设计说明

目录 一、设计题目及要求 (1) 二、题目分析和设计思路 (1) 三、电路图及电路原理 (2) 四、电路参数确定 (4) 五、电路的功能和性能验证 (6) 六、设计成果 (6) 七、总结与体会 (9) 八、参考文献及资料 (9)

一、设计题目及要求 1.设计题目 OCL功率放大器的设计 2.设计要求 设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。设计任务: (1)输入信号:有效值∪i≤200mV. (2)最大输出功率:P≥5W. (3)负载电阻:RL=20Ω (4)通频带:BW=80H Z~10KH Z 二、题目分析和设计思路 1、题目分析 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点,因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。功率放大器可分为三种工作状态:(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点,输出的是一种没有削波失真的完整信号。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和I B=0输出特性曲线的交界处,放大器只有半波输出。(3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处。乙类互补的电路会产生交越失真,可采用甲乙类互补电路来消除。 本次题目要求设计一个集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器,输入信号有效值为∪i≤200mV;最大输出功率值为P≥5W;且负载电阻和通频带分别为:RL=20Ω和BW=80HZ~10KH。对于这个题目,可根据课本上所学的知识和基本OCL电路以及集成运放的有关知识来进行设计。 2、设计思路 首先,根据题目的分析确定目标,设计整个系统是由哪些模块组成,各个模块之间的信号传输,并设计OCL功率放大器的初步电路图。并考虑要用到元器件有哪些? 其次,对系统进行分析,根据系统功能,选择各模块所用的电路形式和其具有的功能。 1

OCL音频功率放大器课程设计报告

淮海工学院课程设计报告书 题目:光电子元器件认知、制作 与设计(二)——模拟电子 技术课程设计 学院:理学院 专业:光信息科学与技术 班级: 姓名: 学号: 2013年12 月20 日

目录 1绪论 (3) 2 设计的目的和要求: (3) 3 重要元器件的参考资料 (3) 3.1 UA741集成运放 (3) 3.2 三极管 (4) 3.3 电容 (4) 3.4 信号源 (5) 4 OCL系统工作原理 (5) 4.1 电路图 (5) 4.2 OCL互补对称电路特点 (6) 4.3 静态分析 (6) 4.4 动态分析 (6) 4.5 复合三极管 (7) 4.6 OCL电路的优缺点 (7) 5 元器件清单 (8) 6 电路仿真测试 (8) 6.1 仿真信号 (8) 6.2 电路图 (8) 6.3 调节放大倍数 (9) 6.4 总谐波失真 (10) 6.5 扩展OTL音频功率放大器电路 (10) 7 焊接与调试 (11) 7.1 插面包板 (11) 7.2 焊接电路 (11) 7.3 电路测试 (12) 7.5 电路板优化 (13) 7.6 制作正负直流电源 (13) 7.7 最后成品 (14) 7.8 参加光电设计大赛 (14) 8 出现的问题及解决 (15) 8.1 入手 (15) 8.2 仿真 (15) 8.3 焊接 (15) 9 总结报告 (16) 10 参考文献 (17) 评语 (18)

1绪论 OCL功率放大电路是一种能量转换电路, 要求在失真许可的范围内, 高效地为负载提供尽可能大的功率, 功放管的工作电流、电压的变化范围很大, 那么三极 管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态, 有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率,将放大电路做成推挽式电路, 功放管的工作状态设 置为乙类, 以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL (无输出电容)、单电源互补推挽功率放大器OTL (无输出变压器)、平衡(桥式) 无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压, 因此功放管的保护问题和散热问题必须重视。功率放大器可以由分立元件组成, 也可由集成电路实现。本课题主要设计一个OCL功率放大器,来满足设计要求。另外扩展OTL电路,OTL功率放大器,它具有非线性失真小,频率响应宽,电路性能指标较高等优点,也是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。 2 设计的目的和要求: 2.1 设计的目的 模拟电子技术课程设计是模拟电子技术基础课程的实践性教学环节,通过该教学环节,要求达到以下目的: 1. 使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力; 2. 使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力; 3. 熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 2.2 设计要求 1.采用全部或部分分立元件设计一个OCL音频功率放大器;末级功放分立元件。 2.额定输出功率Po不小于2W。 3.失真度γ≤3%; 4.工作频率20~30KHz;(输入音频信号为各种音频音源的音频线路输出信号) 5.负载阻抗:8Ω 6.可使用实验室电源。 3 重要元器件的参考资料 3.1 UA741集成运放

设计OCL音频功率放大器

安徽工程大学机电学院课程设计说明书 课程设计名称:电子技术课程 课程设计题目:设计OCL音频功率放大器指导老师:查君君 专业班级:自动化1404 学生姓名:林春 学号:314207010417 起止日期:2016.06.20-2016.07.01 总评成绩:

任务书 设计题目:设计OCL音频功率放大器 设计任务: ①输入信号为V i=0.5V频率f=20Hz-20KHz; ②额定输出功率Po≥2W; ③负载阻抗R L=8Ω; ④失真度γ≤3%; 要求: (1)根据设计要求,确定电路的设计方案,初选电路元器件,设置参数。(2)仿真分析、测量电路的相关参数,修改、复核,使之满足设计要求,列出调试步骤。 (3)综合分析计算电路参数,验证满足设计要求后,画出总结构框图和逻辑电路图,简述各部分工作原理,认真完成设计报告。

引言 音频放大器是音响系统中的关键部分,普遍应用于日常生活中,具有很强的实用性,其主要功能是将微弱的音频信号进行放大、传输,最终以足够的强度去推动扬声器使原声重现。 本电路系统由示波器、前置放大电路模块、主放大模块、信号发生器、扬声器等模块组成,一级前置放大采用运放741,主放大用OCL 互补推挽AB类功率放大器构成。通过调整电路元件及其参数,在PROTUES软件平台对各电路模块进行电路设计及仿真分析。 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路的调试带来极大的方便。集成功率放大电路具有输出功率大、外围元件少,使用方便等优点,因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中得到广泛的应用。

音频功率放大器

编号: 课程设计说明书 题目:OCL音频功率放大器 院(系):信息与通信学院 专业:电子信息工程 学生姓名:蔡宝明 学号: 1200220707 指导教师:符强 2014年10月30日

摘要 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽,保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less 的缩写,意为无输出电容。采用双电源供电,使用了正负电源,在电压不太高的情况下,也能获得比较大的输出功率,省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功率放大电路也是定压式输出电路,由于电路性能比较好,所以广泛的应用在高保真扩音设备中。本次课程设计采用分立元件电路法设计一台OCL音频功率放大器。 设计的功率放大电路由三部分组成:输入级、推动级和输出级。输入级由有两个三极管组成差分放大电路,推动级由一个三极管组成,输出级由两个三极管对称构成。两输出管分别由正、负两组电源供电,扬声器直接接在两输出管的输出端与地之间,功率放大电路类型很多,目前电子电路中广泛采用乙类(或甲乙类)互补对称功率放大电路,所以这里只对乙类(或甲乙类)互补功率放大电路进行分析。 关键词:OCL功率放大器、双电源、分立元件电路法、互补功率放大电路

Abstract OCL power amplifier is a kind of direct coupling of power amplifier, it has a wide frequency response, high fidelity.Good dynamic characteristics and easy integration, etc.The abbreviation of OCL is English the Output Capacitor Less, meaning no Output capacitance.With double power supply, the use of the positive and negative power supply, under the condition of the voltage is too high, also can obtain larger output power, saves the output coupling capacitance.The character of low frequency amplifier was expanded.OCL power amplification circuit and constant pressure output circuit, because the circuit performance is good, so widely used in the high fidelity audio amplifiers.The course design of discrete component circuit method is used to design an OCL audio power amplifier. Design of power amplifier circuit consists of three parts: the input stage, promote the level and output level.Input stage is composed of two triode differential amplifier circuit, driver stage consists of a transistor, the output level consists of two triode symmetry.Two output pipe respectively by the positive and negative two sets of power supply, the speaker directly connect between the output pipe output terminal and ground, power amplification circuit type many, now widely used in electronic circuit b class (or class ab) complementary symmetry power amplifier circuit, so here only to b class (or class ab) complementary power amplification circuit is analyzed. Key words:the OCL power amplifier, dual power supply, discrete element method, the complementary power amplification circuit

OCL音频功率放大器

《模拟电子技术基础》课程设计报告 设计题目:OCL音频功率放大器 院系: 专业: 班级: 姓名: 同组人员: 学号:110706118 二0一三年六月三十日

目录 首页 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。目录 .. (2) 一、设计目的 (3) 二、技术指标 (3) 三、元器件清单 (3) 四、电路框图 (4) 五、单元电路的设计 (4) <1>总体方案设计 (4) <2>单元电路的选择与设计 (5) <3>总电路图及工作原理 (6) <4>问题及解决 (8) 六、心得体会................................................................................................. 错误!未定义书签。 七、参考文献 (9)

一、设计目的 1、学习音频功率放大器的设计方法 2、了解集成功率放大器内部电路工作原理 3、根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 4、采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 5、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 二、技术指标 1、最大不失真输出功率:P OM>= 10W 2、负载阻抗(扬声器):R L = 8Ω 3、频率响应:f L =100Hz ,f H = 15KHz 4、输入电压:<= 100 mV 5、失真度:γ<= 5% 三、元器件清单 OCL音频功率放大器元件明细表 元件大小数量(单位:个) 运算放大器CF741 1 二极管2CP10 2 三极管 3DG6 1 3DD01 1 3CG21 1 3DD1 1 电阻 1Ω 2 30Ω 1 240Ω 4 1KΩ 2 7KΩ 2 47KΩ 2 10KΩ 1 8KΩ 1

OCL音频功率放大器解析

辽宁工业大学 模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:OCL功率放大器 院(系):电子与信息工程学院 专业班级:电气(光伏)122班 学号: 121806062 学生姓名:张红梅 指导教师:(签字) 起止时间: 2014.6.30-2014.7.11

辽宁工业大学课程设计说明书(论文) 课程设计(论文)报告的内容及其文本格式 1、课程设计(论文)报告要求用A4纸排版,单面打印,并装订成册,内容包括: ①封面(包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等) ②设计(论文)任务及评语 ③中文摘要(黑体小二,居中,不少于200字) ④目录 ⑤正文(设计计算说明书、研究报告、研究论文等) ⑥参考文献 2、课程设计(论文)正文参考字数:2000字周数。 3、封面格式 4、设计(论文)任务及评语格式 5、目录格式 ①标题“目录”(小二号、黑体、居中) ②章标题(小四号字、黑体、居左) ③节标题(小四号字、宋体) ④页码(小四号字、宋体、居右) 6、正文格式 ①页边距:上2.5cm,下2.5cm,左3cm,右2.5cm,页眉1.5cm,页脚1.75cm,左侧装订; ②字体:一级标题,小二号字、黑体、居中;二级,黑体小三、居左;三级标题,黑体四号;正文文字,小四号字、宋体; ③行距:20磅行距; ④页码:底部居中,五号、黑体; 7、参考文献格式 ①标题:“参考文献”,小二,黑体,居中。 ②示例:(五号宋体) 期刊类:[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名(版本).出版年,卷次(期次):页次. 图书类:[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社,出版年:页次.

OCL低频功率放大器课程设计说明书

课程设计说明书 题目: OCL低频功率放大器 课程:低频电子线路 班级: 学生姓名: 学号: 设计期限:

一.设计课题阐述 设计一个低频功率放大电路,要求输出级输出一定的功率以驱动负载,能够向负载提供足够信号功率。 二.设计任务和技术指标 已知条件 (1)输入电压幅值U in≤0.1v (2)负载阻抗R L=8Ω; 技术指标: (1)采用全部或部分分立元件设计一个OCL音频功率放大器; (2)额定输出功率Po≥4W; (3)失真度γ≤3%; (4)工作频率20~30KHz; (5)可使用实验室电源。 三.对各种设计方案的论证和电路工作原理的介绍 提供一定的输出功率,当负载一定时,希望输功率放大器的作用是给负载R L 出功率尽可能大,输出信号的失真尽可能小,且效率尽可能高。OCL电路采用直接耦合方式,一般可以由两部分组成: 1、前置放大器(即驱动级)用于实现对小信号的放大,以及为输出级提供足够大的驱动电流,可采用带集电极有源负载的共射放大电路或集成运放作为前置级。 2、功率放大器也即输出级用于对输入信号实现功率的放大,给负载足够大的输出信号功率。可采用由复合管构成的甲乙类互补对称功放或准互补功放电路。其原理框图如图2-2所示。 OCL功放电路的特点是输出端不需要大电容或变压器,因此易于集成,但需要双电源供电。图2-3为集成运放作为前置级的OCL电路。 图2-2 低频功率放大器

四. 各单元电路的设计和文件参数的计算;(含各部分电路功能、输入信号、输出信号、元件参量等)。 解: Av=Vo/Vi =sqrt(Po*RL)/Vi =1+(R3+R12)/R2 若取R1=1K,则R3+R12=50。现取R3=47K,R12=59K的电位器。 若去静态工作电流Io=1mA, 则得 Io=(Vcc-Vd)/(R4+R13) =(12-0.7)/R4 (设RP2=0) 则R4=11.3K,取标称值11K。 其他元件参数的取值如图所示。 五.电路原理图和接线图,并列出元件名细表

OCL功率放大器课程设计

物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业:电子信息工程班级:12电信本学号: 4姓名:钟吉森

2014年1月15日模拟电路课程设计报告设计课题:功率放大电路设计 专业班级: 12电信本 学生姓名:钟吉森 学号: 4 指导教师:曾祥华 设计时间:

OCL音频功率放大器 一、设计任务与要求 1.用集成运算放大器和集成功放块设计OCL功放电路 2.输入信号为vi≤10mV, RI≥100KΩ;额定输出功率Po≥2W;负载阻抗RL=8Ω; 3.频率范围f=(1-3)KHz; 4. 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源。 二、方案设计与论证(至少二个方案比较) OCL(Output Capeacitorless)功放电路,顾名思义为无输出电容功率放大器,在OCL电路中,T1和T2特性对称,采用了 双电源供电。静态时,T1和T2均截止,输出电压 为零。设晶体管b—e间的开启电压可忽略不计; 输入电压为正弦波。当Ui>O时,Tl管导通,T2管 截止,正电源供电,电流如右图中实线所示,电路 为射极输出形式,Uo≈Ui;当Ui<0时,T2管导通, T1管截止,负电源供电,电流如图虚线所示,电路也为射极输出形式,Uo≈Ui ;可见电路实现了“T,和T2交替工作,正、负电源交替供电,输出与输人之间双向跟随”。不同类型的两只晶体管(T1和T2)交替工作、且均组成射极输出形式的电路称为“互补”电路,两只管子的这种交替工作方式称为“互补”工作方式。 题目目要求用用集成功放块实现电路设计,集成运算放大器对输入信号进行处理包括选频(f=(1-3)kHz)信号放大(Ui≤10mV)等,总体电路组成情况如下

OCL功率放大器的设计

烟台南山学院 模拟电子技术课程设计题目OCL功率放大器的设计 姓名:王慧强 所在学院:工学院电气与电子工程系 所学专业:电气工程及其自动化 班级电气工程1403 学号201402013026 指导教师:王选诚 完成时间:二零一五年十二月

摘要 OCL功率放大器不仅能够放大普通信号,还能够放大一些极其微弱的信号。音频功率放大器是音响系统中不可或缺的部分,其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载,如扬声器、音响等。 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽,保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容。采用双端电源供电,使用负电源,在电压不太高的情况下,也能获得比较大的输出功率,省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功率放大电路也是定压式输出电路,由于电路性能比较好,所以广泛的应用在高保真扩音设备中。性能优良的集成功率放大器给电子电路的功放级的调试带来了极大的方便。本次课程设计主要采用分立元件电路法进行设计。分别设计直流稳压电源,前置放大电路以及功率放大电路。其中前置放大电路采用差分式放大电路。 关键词:OCL功率放大器功率放大器无输出电容功率放大电路

第1章绪论 (4) 1.1 ocl 功率放大器的意义..................................................................................... (4) 1.2 ocl功率放大器的设计要求及参数 (4) 1.3 设计方案 (4) 第2章 OCL功率放大器各单元电路设计 (3) 2.1 直流稳压电源设计 (3) 2.2 前置放大级设计 (3) 2.3 功率放大电路设计 (5) 第3章 OCL功率放大器整体电路设计 (7) 3.1 整体电路图及工作原理 (7) 3.2 电路参数计算 (7) 3.2.1 确定电源电压参数 (8) 3.2.2确定功率输出管的参数 (8) 3.2.3 复合管的参数选择 (9) 3.2.4 前置放大电路部分 (9) 3.2.5 部分重要电阻的参数选择 (10) 3.3 整体电路性能分析 (10) 第4章总结 (11) 参考文献 (12)

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